不止减重这么简单，从材质制造工艺上，带您深入了解卡车轻量化

对于业内人士来说，轻量化是一个老生常谈的话题。 对于非专业人士来说，他们想知道“轻量化”到底指的是什么？

为什么卡车需要轻量化？ 轻量化设计将为从事运输行业的卡车爱好者带来哪些实际好处？

·轻量化之路

轻量化的概念最初源于赛车运动。 虽然它的优点也不难理解，但更轻的重量自然可以带来更好的操控性，底盘输出的动力可以形成更高的加速。 由于汽车更轻，所以起步加速性能更好。

随着“节能环保”日益成为国家和人民广泛关注的话题，轻量化已广泛应用于各个领域，包括我们的汽车制造行业。

众所周知，车辆的油耗主要取决于底盘的排量和车辆的总质量。 在保持车辆整体质量、性能和成本不变甚至优化的前提下，减轻车辆重量可以增加输出功率、降低噪声、提高控制性。 性能、可靠性、提高速度、降低油耗、减少废气排放、提高安全性等等，由此带来的好处是相当多的。

所谓车辆轻量化，是指在车辆结构硬度、刚度、振动噪声、被动安全性、耐久性等条件下的轻量化。 通过优化车辆结构及零部件所用材料，选择合理的制造工艺，可以在车辆的适当位置采用合适的材料、最佳的结构形状和规格，充分发挥车辆的承载、吸能、材料各部分的硬化能力。 有效减轻车辆重量的功能。

有数据显示，车重每减轻10%，油耗可降低6%至8%。 巴斯夫（美国化工公司，全球最大的化纤鞋厂之一）统计数据显示，车辆每减重100公斤，百公里油耗可增加0.4升，二氧化碳排放量可减少1公斤。 可见，汽车轻量化可以有效提高汽车燃油经济性，提高汽车动力性、制动性能和通过性，减少有害二氧化碳排放。 它对我们节能降耗的作用简直是巨大的。

明天我要讲的轻量化方法是节能降耗的方法、材料优化利用的方法、工业可持续发展的方法。 轻量化的秘诀是什么？ 下面我们就来了解一下。

·谜团一：高强度钢轮组

相信很多卡友在买房的时候都会看到或者看到经销商这样宣传：我们用的是510、610、700的高强度钢轮组。 是的，这三个数字代表以下钢种。 钢制，510L、610L、700L。

均为GB/T3273-2005《汽车大梁用镀锌厚板及钢带》标准中的牌号。

钢的钢号由伸长率和硬度下限和汉语拼音“亮”的第一个字母L两部分组成。 510——代表伸长硬度下限，单位为N/mm2

L——代表车辆纵横梁

汽车行业发展的一个重要趋势是在保证安全性能的同时实现整车轻量化。 欧美发达国家的重卡系列中，如宝马、沃尔沃、斯堪尼亚、曼等系列车型，其轻卡轮组普遍采用双层梁结构，长度为8-9mm屈服硬度小于650MPa。 轻卡轮组采用高强度钢双梁结构，实现减重20-35%。

如果想要增加汽车的承载能力，轮组的硬度可能是不可或缺的。 在这种情况下，需要具有高屈服硬度的厚板。 通过蚀刻轮组的长度来增加整体重量，这些方法对于标准负载的卡车来说无疑是真正的好处。 车辆自重增加，空载油耗增加，拉动的货物增多，形成的货物也增多。 益处。

为什么说它是一个谜呢？ 因为很多卡迷可能不太关注轮组的钢材等级。 您只需比较外壳的高度即可。 这里我要说明的是，高度越大，硬度越高。 材质本身就占了很大的诱因。 相信在不久的将来，国外将会研发出更好、更适合卡车的钢材，以适应更多的需求和不同的工况。

（PS：有了好材料，爸爸再也不怕空车太轻，太耗油了！）

·谜团二：纤维增强塑料（FRP）

纤维增强塑料（FRP：Fiber Reinforced Plastics）又称玻璃纤维，是纤维增强复合塑料。 根据所用纤维的不同，分为玻璃纤维增​​强复合塑料（GFRP）、碳纤维增强复合塑料（CFRP）、硼纤维增强复合塑料等。它是采用玻璃纤维及其制品的复合材料（玻璃布、胶带、毛毡、纱线等）作为提升材料，合成树脂作为硬质合金材料。

因所用树脂种类不同，有聚酯玻璃钢、环氧玻璃钢、酚醛玻璃钢等。 它质轻、坚硬、不导电、性能稳定、机械硬度高、需要回收量少、耐腐蚀。 可代替钢材制造机械零件和车船壳体。

大家最直观的感受就是我们敲击卡车驾驶室时有一种强烈的“塑料感”。 主要原因是卡车驾驶室的前板、保险杠、枕木、挡泥板、扰流板等均采用塑料材质。 玻璃纤维材料。 玻璃钢的重量仅为普通不锈钢的1/4-1/5，但其比硬度与中间合金钢相当。 此外，玻璃钢还具有突出的耐腐蚀性、绝缘性、隔热性、可塑性和加工性能。 因此，玻璃纤维材料也广泛应用于非冲击部件。 其实人们担心它的硬度不够，但事实是，虽然驾驶室采用了玻璃钢，但它的安全系数是可以得到一定程度的保证的。 然而，玻璃纤维驾驶室的唯一缺点是容易老化。 在紫外线、风沙降雪、机械偏转等作用下，容易造成性能下降。 时间一长，可能会造成驾驶室漏水等现象。

关于这个谜团，我必须向大家解释一下，使用玻璃钢并不是“偷工减料”。 玻璃钢是技术升级的产物。 其实还不如原来的全钢结构让人放心。 目前，国内外大多数驾驶员内饰中的总成大多采用玻璃钢，特别是外壳：前板、角板、翼子板、保险杠，甚至舱口盖都在使用。 他们已经很成熟了，所以你可以放心。

另外，从近年来各大主机厂推出的新产品来看，玻璃钢等复合材料在整车所用材料中的比例越来越高。 复合材料的大量使用是必然趋势，安心接受“减脂”吧。 “在那之后。”

谜团三：铝合金+

我们生活中接触到的铝合金制品太多了。 大多数金属牙签、勺子、盆、门窗框和罐头都是由铝制成的。

首先，铝具有良好的可塑性，可以通过注塑等方法成型制造。 其次，铝能有效吸收冲击能量，而且其重量仍是钢的三分之一。 既然铝合金的威力这么大，涵盖的范围这么广，我觉得有必要再解释一下它的数学特性。

【数学特性】：铝合金密度低，但硬度相对较高，接近或超过优质钢。 具有良好的可塑性，可加工成各种类型的铝材。 具有优良的导电性、导热性和耐腐蚀性，在工业中得到广泛应用。 其用量仅次于钢材。 有些铝合金可以通过热处理获得良好的机械性能、物理性能和耐腐蚀性能。 硬铝合金金属AI-Cu-Mg系列通常富含少量Mn，可通过热处理强化。 其特点是强度高但塑性差。 超级硬铝属于Al-Cu-Mg-Zn系，可通过热处理强化。 是常温下硬度最高的铝合金，但耐腐蚀性差，低温下软化很快。 变形铝合金主要是Al-Zn-Mg-Si系合金。 虽然添加元素种类较多，纯度较低，但具有优良的热塑性，适合锻造，故又称锻造铝合金。 （PS：最重要的是：铝材可以回收利用，这种回收利用的表现完全符合我们前面提到的节能降耗，工业可持续发展。）

下面介绍一下铝合金在卡车上的应用：

①铝合金机箱：

如果把时间推到上世纪末，铸铁缸体在那时正处于鼎盛时期。 基本上可以说每辆车都配备了铸铁缸体。 后来不行了，就改用铝合金缸体了。 铸铁缸体的出现，逐渐取代了铸铁缸体的统治地位。 就目前的情况来看，铝合金全底盘已经基本取代了铸铁缸体。

虽然从材料上来说，铝合金机箱最明显的优点是：重量轻、散热快、加工效率高； 但凡事都有两面，它的缺点也很明显：热胀冷缩显着，所以对于机箱来说，在使用特性和环境方面，肯定不如铸铁材质的机箱。 说完了铝合金缸体，我们再来看看铸铁缸体。 由于材料密度高，铸铁气缸体更耐用，但在体积相同的情况下，其体积更大。 事实上，它比当今的轻质气缸体更轻。 追求是相反的。

目前商用车底盘主要采用铸铁材质，部分结构件采用铝材质。 考虑到商用车的工况条件和使用硬度，由于我国行业现状，我们不敢轻易改用铝材。 合金，但我相信铝合金肯定是未来的大趋势，虽然现在对紫外线的监管越来越严格。

②铝合金传动：

铝合金变速器在美国已经是成熟的产品。 法士特作为省内最大的轻型车变速器行业领军企业，于2015年改造实施了全铝合金变速器壳体，为变速器轻量化开辟了广阔的市场空间和发展空间。 节省煤耗的例子填补了我国市场上没有全铝合金变速箱壳体的空白，也使我国的制造能力达到了行业世界领先水平。 我相信铝制外壳不仅仅用于变速箱，很多类似的结构都是可以复制的。 铝是仅次于钢的第二大金属。 其良好的加工性能和高可回收性成为当今的轻质材料。 那个时代的重要人物之一。

③铝合金油箱：

详细的就不多说了，说说其他的好处吧。

首先，铝合金油箱的外观给人一种非常舒适的感觉。 （但也取决于相应的制造水平，铝合金钎焊和磨具的质量要求是铝合金油箱质量的重中之重。）由于不需要喷漆，银色的外观简洁大方美观，而且使生产过程更容易。 简化了涂装过程。

其次，与铁材料相比，铝合金材料的延展性更好，在碰撞时不易破裂。

拿出来，相比铁质油箱最严重的防锈问题（铁质材质遇水容易生锈，形成粉尘，影响油质，甚至造成水泵故障），铝合金的耐腐蚀性能油箱的性能远远优于它。

最后，如今的铝材技术日趋成熟，生产过程环保，使用寿命长。 同时，铝材料可以回收利用。 铝合金油箱报废后的回收率达85%以上。 事实上，各大厂商也在积极推广。 铝合金油箱行业蓬勃发展，不断抢占油箱市场，并逐渐成为油箱配件发展的主导方向。

④铝合金储气罐：

从外观上，就不难看出。 银色的可以看到是铝合金材质的储气筒。 不仅是刚才提到的铝合金重量只有铁的三分之一左右，相信卡迷们更关心的是它的性能。 下面的优缺点分析，其区别一目了然，供大家参考。

这也是为什么铝合金储气筒早已成为大部分车型的主流配置，其实用性无疑是毋庸置疑的。

⑤铝合金轮毂：

铝合金轮毂除了重量轻之外，最明显的特点就是散热快、强度高。 虽然铝合金轮毂在欧美等发达国家已经得到广泛应用。

散热快。 与钢轮相比，铝合金轮毂可以更快地将热量传导到空气中，从而使轮胎温度升高，降低了行车的安全系数。

铝合金轮毂硬度高，加工精度比钢胎低很多，不圆度和不平衡度可以更小； 另外，铝合金的弹性模量小，抗振性能比钢胎更好，而这两项都可以有效减少车轮振动，使乘坐更加舒适、安全。

目前，市场上比较常见的铝合金轮毂根据制造工艺不同可分为锻造和铸造两种。 从目前的工艺来看，锻造比铸造要好，但实际上技术还在发展，两种工艺生产的铝合金轮毂无法区分。 两者的目的都是为了增强铝合金轮毂的硬度、抗冲击性、强度以及承载能力。目前很多车型上还没有配备铝合金轮毂，不过卡车爱好者也可以通过以下方式自费安装：售后渠道（虽然要花不少钱，但长远来看肯定会给你带来可观的经济效益）），节能降耗也算是响应国家号召

·结论

本文主要介绍了卡车的三大轻量化方向，其实也符合我提出的“轻量化之路”。 钢材的不断升级和应用可以让我们节能降耗，而复合材料的综合应用可以最大限度地借助优良材料，铝合金的推广应用也可以让行业实现可持续发展，所以我相信未来会有越来越多的轻量化技术应用到汽车上。 轻量化设计不会影响卡车的安全性，但我们也不必再提醒车主，在购买车辆时，一定要购买最适合自己运输环境和使用要求的车辆。

图/文：小木子冲可可